MEMS环形谐振陀螺的结构设计与振动特性分析 |
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引用本文: | 寇志伟,刘俊,曹慧亮,石云波,张英杰.MEMS环形谐振陀螺的结构设计与振动特性分析[J].中国惯性技术学报,2018(2). |
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作者姓名: | 寇志伟 刘俊 曹慧亮 石云波 张英杰 |
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作者单位: | 中北大学电子测试技术国防科技重点实验室;中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室;内蒙古工业大学 |
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摘 要: | 针对环形谐振陀螺谐振结构特性参数相同、检测灵敏度高、温度与抗干扰特性好等特点,提出了一种新颖的S形挠曲支撑梁的电容式环形谐振陀螺。其环形谐振子的刚度系数、固有频率等振动特性参数是陀螺结构优化、模态控制、驱动与检测电路设计的主要理论参数。为了得到该陀螺精确的谐振子特性参数,基于角度敏感原理、谐振结构的材料力学性能与机械振动特性,推导了谐振结构的等效刚度系数与固有频率的理论模型,并且分别进行了有限元仿真分析与样机频率特性测试。结果表明该理论模型计算的固有频率与有限元分析的误差为7.0820%,与样机实际测试的误差为3.9035%,证明了理论模型的正确性,为该陀螺的进一步研究提供了理论依据。
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